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形状记忆陶瓷，如钇稳定的四方氧化锆（YSTZ），具有独特的性能，包括工作温度高、抗氧化能力强、热稳定性好和抗腐蚀性能优异等诸多优点，它们在制造和/或机械变形过程中容易形成缺陷，其缺陷的纳米结构演变机制至今仍不清楚。

来自美国科罗拉多州矿业学院的NingZhang和MohsenAsleZaeem教授等，使用分子动力学计算揭示，YSTZ纳米柱中裂缝和空隙的闭合是材料体积的扩大和相变作用的结果。裂纹存在一个临界裂纹宽度，在此宽度以下的裂纹在压缩h后可以完全闭合。当裂缝宽度增大到超过临界值时，相变引起一定的体积膨胀（~4％），此时仅有部分裂缝可以愈合。原子应力分析表明，负压应力集中在新的单斜带附近。值得注意的是，空隙尺寸对力学响应和空隙愈合具有显著影响，而裂缝尺寸的影响则可忽略不计。位错成核和位错迁移导致堆垛层错和非晶态相形成，成为裂纹和孔洞闭合的中间态。该研究结果为人们提供了深入研究裂缝和空隙尺寸调控的可能性，以研制所需力学性能的形状记忆陶瓷，并指导设计适当的结构部件与自愈合能力，做到使用寿命更为长久。

该文近期发表于npjComputationalMaterials5:54()，英文标题与摘要如下，点击左下角“阅读原文”可以自由获取论文PDF。

Nanoscaleself-healingmechanismsinshapememoryceramics

NingZhangMohsenAsleZaeem

Shapememoryceramics,suchasyttria-stabilizedtetragonalzirconia(YSTZ),offeruniquepropertiesincludingultra-highoperatingtemperaturesandhighresistancetooxidation.However,theyaresusceptibletoformationofdefectsduringmanufacturingand/orbymechanicaldeformation.To